PL233312B1 - Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowego - Google Patents
Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowegoInfo
- Publication number
- PL233312B1 PL233312B1 PL408190A PL40819014A PL233312B1 PL 233312 B1 PL233312 B1 PL 233312B1 PL 408190 A PL408190 A PL 408190A PL 40819014 A PL40819014 A PL 40819014A PL 233312 B1 PL233312 B1 PL 233312B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- alloys
- anodic oxidation
- modification
- hydroxide
- electrolytic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 15
- 229910007567 Zn-Ni Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 229910007614 Zn—Ni Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 title description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 title description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical group [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004532 chromating Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 206010028400 Mutagenic effect Diseases 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- -1 chromium (III) ions Chemical class 0.000 description 1
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical class [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical class [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N hydrogenphosphite Chemical class OP([O-])[O-] GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000243 mutagenic effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowego.
Galwaniczne stopy Zn-Ni wytwarzane w postaci powłok stosowane są do ochrony przed korozją innych metali i stopów. Najczęściej chronionym podłożem jest stal, w przypadku której powłoki te stanowią ochronę o charakterze anodowym. Pomimo bardzo dobrych właściwości ochronnych powłok Zn-Ni (szczególnie o zawartości niklu 10-15%), niejednokrotnie nie spełniają one wygórowanych wymagań stawianych przez przemysł, a co za tym idzie konieczne jest stosowanie dodatkowych zabiegów poprawiających ich właściwości korozyjne. W celu znacznej poprawy odporności korozyjnej powłok stopowych zawierających cynk możliwe jest wytworzenie na ich powierzchni powłoki konwersyjnej.
Jedną z najskuteczniejszych, najpopularniejszych oraz dotychczas najczęściej stosowanych powłok konwersyjnych jest powłoka chromianowa. Jednakże, w klasycznej technologii jej wytwarzania wykorzystuje się związki chromu sześciowartościowego, o działaniu rakotwórczym i mutagennym. Aktualnie zastępuje się ją technologią opierającą się na stosowaniu chromu trójwartościowego, która ze względu na korozyjno-utleniające właściwości związków chromu często sprawia problemy technologiczne. Ze zgłoszenia patentowego nr PL 363144 znana jest kąpiel zawierająca związki chromu(III), która prowadzi do pasywacji powłok cynkowych oraz stopów cynku o dużej odporności na korozję. Kąpiel ta zawiera czynnik utleniający, kwasy organiczne i nieorganiczne lub ich sole, jony metali ciężkich i jony chromu (III) w stężeniu 0,1 do 100 g/dm3. Otrzymywane z tych kąpieli powłoki chromianowe (III) na cynku i jego stopach posiadają bardzo dużą odporność na korozję, większą od dotychczas otrzymywanych z toksycznych kąpieli chromianowych (VI).
Istnieją obawy, że w niedalekiej przyszłości powstaną rozporządzenia zakazujące stosowania jakichkolwiek związków chromu. Perspektywa całkowitej eliminacji związków chromu wymusiła prowadzenie dalszych badań nad wytwarzaniem alternatywnych powłok konwersyjnych. Znane są metody wytwarzania ochronnych powłok konwersyjnych na podłożach zawierających cynk, np. ze zgłoszenia patentowego nr PL 330013, w którym opisano sposób wytwarzania powłok fosforanowych w roztworze zawierającym od 0,2 do 3 g/l jonów cynku, od 3 do 50 g/l jonów fosforanowych w przeliczeniu na PO4, od 0.001 do 4 g/l jonów manganu, od 0,001 do 0,5 g/l jednego lub więcej polimerów, wybranych z grupy polimerów obejmującej polietery, polikarboksylany, polimeryczne kwasy fosfonowe, polimeryczne kwasy fosfinokarboksylowe i zawierające azot polimery organiczne oraz zawiera jeden lub więcej określonych przyspieszaczy. Inny przykład znany jest ze zgłoszenia patentowego nr PL 310631, w którym także zaproponowano możliwość zastosowania roztworu do obróbki powierzchni metalowych zamiast roztworów do chromianowania. Roztwory te stanowią mieszaniny organofosforanów będących epoksyestrami kwasu fosforowego lub organofosfonianów będących epoksyestrami kwasu fosfonowego oraz jonów fluorkowych lub chlorkowych.
Otrzymywane w ten sposób powłoki nie są tak doskonałe jak w przypadku klasycznej technologii chromianowania. Realną alternatywną propozycją może okazać się proces anodowej pasywacji powierzchni stopowych powłok antykorozyjnych, w tym również Zn-Ni. Znane są sposoby modyfikacji warstwy wierzchniej metali i stopów metodą anodowego utleniania w celu ochrony metali zaworowych oraz ich stopów, np. aluminium (zgłoszenie nr PL 360817) lub tytanu (zgłoszenia nr PL 389817, PL 396112, PL 396114), jednakże metoda elektrochemicznego utleniania nie była dotychczas stosowana do modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni.
Sposób według wynalazku polega na tym, że modyfikowany element, zanurza się w wodnym roztworze wodorotlenku o temperaturze 15-60°C, polaryzuje się go anodowo, a następnie poddaje utlenianiu anodowemu przy anodowej gęstości prądu 5-10000 mA/dm2 i napięciu 1-100 V, w czasie od 1 do 60 minut.
Korzystnie, wodorotlenek w roztworze jest wodorotlenkiem sodu (NaOH) lub wodorotlenkiem potasu (KOH) o stężeniu od 5-100 g/dm3.
Wynalazek umożliwia uzyskanie na wyrobach warstewki tlenkowej (ZnO), poprawiającej odporność korozyjną elementu. Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość modyfikacji warstwy wierzchniej elementów stalowych pokrytych galwaniczną powłoką stopową Zn-Ni. Utleniona anodowo tym sposobem powierzchnia jest odporna na korozję.
PL 233 312 B1
P r z y k ł a d 1
W procesie modyfikacji warstwy wierzchniej stopu Zn-Ni stosuje się kąpiel zawierającą wodorotlenek sodu o stężeniu 20-30 g/dm3. Proces prowadzi się w temperaturze 20-30°C stosując anodową gęstość prądu 3000-5000 mA/dm3, napięcie 2-10 V i czas trwania procesu 5-10 minut.
P r z y k ł a d 2
W procesie modyfikacji warstwy wierzchniej stopu Zn-Ni stosuje się kąpiel zawierającą wodorotlenek sodu o stężeniu 30-40 g/dm3. Proces prowadzi się w temperaturze 30-40°C stosując anodową gęstość prądu 2000-3000 mA/dm3, napięcie 2-5 V i czas trwania procesu 5-10 minut.
P r z y k ł a d 3
W procesie modyfikacji warstwy wierzchniej stopu Zn-Ni stosuje się kąpiel zawierającą wodorotlenek potasu o stężeniu 20-30 g/dm3. Proces prowadzi się w temperaturze 20-30°C stosując anodową gęstość prądu 2000-3000 mA/dm3, napięcie 2-5 V i czas trwania procesu 5-10 minut.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowego, znamienny tym, że modyfikowany element zanurza się w roztworze wodorotlenku i polaryzuje się go anodowo, a następnie poddaje utlenianiu anodowemu przy anodowej gęstości prądu 5-10000 mA/dm2 i napięciu 1-100 V, w czasie 1-60 minut i temperaturze 15-600°C.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodorotlenek jest wodorotlenkiem sodu (NaOH).
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodorotlenek jest wodorotlenkiem potasu (KOH).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL408190A PL233312B1 (pl) | 2014-05-12 | 2014-05-12 | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL408190A PL233312B1 (pl) | 2014-05-12 | 2014-05-12 | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL408190A1 PL408190A1 (pl) | 2015-11-23 |
| PL233312B1 true PL233312B1 (pl) | 2019-09-30 |
Family
ID=54543786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL408190A PL233312B1 (pl) | 2014-05-12 | 2014-05-12 | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL233312B1 (pl) |
-
2014
- 2014-05-12 PL PL408190A patent/PL233312B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL408190A1 (pl) | 2015-11-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10920332B2 (en) | Process for the preparation of corrosion resistance sealed anodized coatings on aluminum alloy | |
| CN102066612A (zh) | 用于金属表面的基于Ti/Zr的最佳钝化 | |
| TWI633211B (zh) | Sn鍍敷鋼板 | |
| KR20160130299A (ko) | 3가 전해질로부터 증착된 미세 불연속 크롬의 패시베이션 | |
| US11359288B2 (en) | Chemical conversion treatment agent, method for producing chemical conversion coating, metal material having chemical conversion coating, and painted metal material | |
| TWI633210B (zh) | Sn系合金鍍敷鋼板 | |
| KR20160078289A (ko) | 금속 표면의 복층 도금 방법 | |
| TWI711719B (zh) | 表面處理劑、表面處理方法及經表面處理之金屬材料 | |
| JP6098763B2 (ja) | Ｓｎめっき鋼板及び化成処理鋼板並びにこれらの製造方法 | |
| JP2014101585A (ja) | クロムフリー化成処理液、化成処理方法及び化成処理物品 | |
| PL233312B1 (pl) | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej galwanicznych stopów Zn-Ni metodą utleniania anodowego | |
| TWI700392B (zh) | 表面處理組合物 | |
| KR102599384B1 (ko) | Sn계 도금 강판 | |
| CN103966614A (zh) | 一种金属表面镀饰锌铁合金及三价铬钝化的方法 | |
| US11155928B2 (en) | Electrolytic process for deposition of chemical conversion coatings | |
| JP2013185199A (ja) | 亜鉛系電気めっき鋼板およびその製造方法 | |
| WO2016167343A1 (ja) | 容器用鋼板及び容器用鋼板の製造方法 | |
| PL234356B1 (pl) | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej powłok stopowych zawierających cynk metodą utleniania anodowego | |
| KR20180057583A (ko) | 고내식성 고속도 산성아연-니켈 합금도금 조성물 및 공정기술 | |
| CN109722697A (zh) | 铝质材料表面防腐及硬化技术 | |
| US2338924A (en) | Process for the protection of magnesium-base metals | |
| JP5867178B2 (ja) | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP4864670B2 (ja) | 表面処理金属板及び表面処理金属板の製造方法 | |
| JP6260413B2 (ja) | 錫亜鉛めっき鋼板とその製造方法 | |
| Bodnevas et al. | Non-Chromium Conversion Coatings on Aluminium |